Università degli Studi di Roma La Sapienza, Facoltà di Ingegneria. Corso di INGEGNERIA DEL SOFTWARE (Ing. Informatica, Nuovo Ordinamento)

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1 Università degli Studi di Roma La Sapienza, Facoltà di Ingegneria Corso di INGEGNERIA DEL SOFTWARE (Ing. Informatica, Nuovo Ordinamento) Prof. Marco Cadoli, Canale M-Z A.A ESERCITAZIONE SUL TEST A SCATOLA BIANCA Versione definitiva

2 Obiettivo dell esercitazione Verificare la comprensione dei concetti principali del test a scatola bianca (copertura delle istruzioni, delle decisioni,...) su un programma Java di esempio di alcune decine di righe. Il programma scelto è quello del calcolo della data del giorno successivo, che: riceve da tastiera tre interi, che rappresentano un giorno, un mese ed un anno, e stampa sullo schermo la data successiva, secondo le regole del calendario gregoriano (quello in uso in Italia dal 4 ottobre 1582). Per semplicità, si assume che la data in input sia corretta (ad esempio, sono proibiti numeri negativi, numeri reali, date inesistenti,... ). Ing. del SW: Esercitazione test scatola bianca. Marco Cadoli. Univ. La Sapienza. A.A

3 // File DataSuccessiva.java Programma in Java public class DataSuccessiva { public static void main (String[] args) { int giorno, mese, anno, giorni_del_mese = 0; System.out.println("Data (giorno, mese, anno)?"); giorno = InOut.readInt(); mese = InOut.readInt(); anno = InOut.readInt(); System.out.println("Il giorno successivo al "+ giorno+ / +mese+ / +anno+" e "); switch (mese) { case 1: case 3: case 5: case 7: case 8: case 10: case 12: giorni_del_mese = 31; break; case 4: case 6: case 9: case 11: giorni_del_mese = 30; break; case 2: if ((anno % 4) == 0 && (anno % 400 == 0 anno % 100!= 0)) giorni_del_mese = 29; else giorni_del_mese = 28; } Ing. del SW: Esercitazione test scatola bianca. Marco Cadoli. Univ. La Sapienza. A.A

4 } } if (giorno == giorni_del_mese) { giorno = 1; if (mese == 12) { mese = 1; anno = anno + 1; } else mese = mese + 1; } else giorno = giorno + 1; System.out.println(giorno + "/" + mese + "/" + anno);

5 Obiettivi specifici Progettare casi di test secondo i criteri di: 1. copertura delle istruzioni 2. copertura delle decisioni 3. copertura delle condizioni 4. copertura delle decisioni e delle condizioni 5. copertura tramite cammini Ing. del SW: Esercitazione test scatola bianca. Marco Cadoli. Univ. La Sapienza. A.A

6 Obiettivo 1: copertura delle istruzioni Passi principali: 1. identificazione delle istruzioni nel testo del programma 2. costruzione del grafo di controllo del programma (senza rappresentazione delle condizioni) 3. progettazione dei casi di test secondo il criterio di copertura delle istruzioni 4. verifica della effettiva copertura Ing. del SW: Esercitazione test scatola bianca. Marco Cadoli. Univ. La Sapienza. A.A

7 Obiettivo 1, passo 1: identificazione istruzioni // File DataSuccessiva2.java public class DataSuccessiva2 { public static void main (String[] args) { /* 1 */ int giorno, mese, anno, giorni_del_mese = 0; System.out.println("Data (giorno, mese, anno)?"); giorno = InOut.readInt(); mese = InOut.readInt(); anno = InOut.readInt(); System.out.println("Il giorno successivo al "+ giorno+ / + mese+ / +anno+" e "); /* 2 */ switch (mese) { case 1: case 3: case 5: case 7: case 8: case 10: case 12: /* 3 */ giorni_del_mese = 31; break; case 4: case 6: case 9: case 11: /* 4 */ giorni_del_mese = 30; break; case 2: /* 5 */ if ((anno % 4) == 0 && (anno % 400 == 0 anno % 100!= 0)) /* 6 */ giorni_del_mese = 29; else /* 7 */ giorni_del_mese = 28; } Ing. del SW: Esercitazione test scatola bianca. Marco Cadoli. Univ. La Sapienza. A.A

8 } } /* 8 */ if (giorno == giorni_del_mese) { /* 9 */ giorno = 1; /* 10 */ if (mese == 12) { /* 11 */ mese = 1; anno = anno + 1; } /* 12 */ else mese = mese + 1; } else /* 13 */ giorno = giorno + 1; /* 14 */ System.out.println(giorno + "/" + mese + "/" + anno);

9 Obiettivo 1, passo 2: costruzione grafo non bisestile 7 mese == 2 5 bisestile mese == 4,6,9, continua mese == 1,3,5,7,8,10,12 3 Ing. del SW: Esercitazione test scatola bianca. Marco Cadoli. Univ. La Sapienza. A.A

10 Obiettivo 1, passo 2: costruzione grafo (2) mese == giorni == g d m 9 10 mese!= giorni!= g d m 13 Nota: la complessità ciclomatica di questo grafo è pari a 6. Ing. del SW: Esercitazione test scatola bianca. Marco Cadoli. Univ. La Sapienza. A.A

11 Obiettivo 1, passo 3: progettazione casi test variabili di input variabile locale output previsto caso giorno mese anno giorni del mese C /1/2000 C /5/1999 C /2/2004 C /2/2003 Ing. del SW: Esercitazione test scatola bianca. Marco Cadoli. Univ. La Sapienza. A.A

12 Obiettivo 1, passo 4: verifica copertura istruzione C1 C2 C3 C4 almeno un caso Ogni istruzione è coperta, abbiamo raggiunto l obiettivo 1 Ing. del SW: Esercitazione test scatola bianca. Marco Cadoli. Univ. La Sapienza. A.A

13 Obiettivo 2: copertura delle decisioni Passi principali: 0. le decisioni del programma sono identificate da alcuni degli archi del grafo di controllo del programma (quelli uscenti dai nodi con outdegree > 1) 1. verifica se i casi di test precedenti (C1-C4) coprano le decisioni (a) in caso affermativo, abbiamo terminato (b) in caso negativo, è necessaria: i. la progettazione dei casi di test secondo il criterio di copertura delle decisioni ii. la verifica della effettiva copertura Ing. del SW: Esercitazione test scatola bianca. Marco Cadoli. Univ. La Sapienza. A.A

14 Obiettivo 2, passo 1: verifica copertura decisione C1 C2 C3 C4 almeno un caso Ogni decisione è coperta, abbiamo raggiunto l obiettivo 2 Ing. del SW: Esercitazione test scatola bianca. Marco Cadoli. Univ. La Sapienza. A.A

15 Obiettivo 3: copertura delle condizioni Passi principali: 1. identificazione delle condizioni nel testo del programma 2. costruzione del grafo di controllo del programma con rappresentazione delle condizioni 3. verifica se i casi di test precedenti (C1-C4) coprano le condizioni 4. eventuale riprogettazione dei casi di test Nota: i passi 3 e 4 verranno raffinati in seguito Ing. del SW: Esercitazione test scatola bianca. Marco Cadoli. Univ. La Sapienza. A.A

16 Obiettivo 3, passo 1: identificazione condizioni // File DataSuccessiva3.java public class DataSuccessiva3 { public static void main (String[] args) { /* 1 */ int giorno, mese, anno, giorni_del_mese = 0; System.out.println("Data (giorno, mese, anno)?"); giorno = InOut.readInt(); mese = InOut.readInt(); anno = InOut.readInt(); System.out.println("Il giorno successivo al "+ giorno+ / + mese+ / +anno+" e "); /* 2 */ switch (mese) { /* A */ case 1: /* B */ case 3: /* C */ case 5: /* D */ case 7: /* E */ case 8: /* F */ case 10: /* G */ case 12: /* 3 */ giorni_del_mese = 31; break; /* H */ case 4: /* I */ case 6: /* J */ case 9: /* K */ case 11: /* 4 */ giorni_del_mese = 30; Ing. del SW: Esercitazione test scatola bianca. Marco Cadoli. Univ. La Sapienza. A.A

17 } } break; case 2: /* 5 */ if (/* L */ (anno % 4) == 0 && (/* M */ anno % 400 == 0 /* N */ anno % 100!= 0)) /* 6 */ giorni_del_mese = 29; else /* 7 */ giorni_del_mese = 28; } /* 8 */ if (giorno == giorni_del_mese) { /* 9 */ giorno = 1; /* 10 */ if (mese == 12) { /* 11 */ mese = 1; anno = anno + 1; } /* 12 */ else mese = mese + 1; } else /* 13 */ giorno = giorno + 1; /* 14 */ System.out.println(giorno + "/" + mese + "/" + anno);

18 Obiettivo 3, passo 2: costruzione grafo Occorre ricostruire alcune parti del grafo di controllo visto in precedenza, in maniera che vengano rappresentate tutte le condizioni. In particolare, vanno ricostruiti: il sottografo comprendente i nodi {5,6,7,8} il sottografo comprendente i nodi {2,3,4,5} Ing. del SW: Esercitazione test scatola bianca. Marco Cadoli. Univ. La Sapienza. A.A

19 Obiettivo 3, passo 2: costruzione grafo (2) Il sottografo comprendente i nodi {5,6,7,8} va ricostruito tenendo conto della valutazione di corto circuito degli operatori booleani presenti nella decisione 5 5L T M F F T 7 6 N F T Ing. del SW: Esercitazione test scatola bianca. Marco Cadoli. Univ. La Sapienza. A.A

20 Obiettivo 3, passo 2: costruzione grafo (3) Il sottografo comprendente i nodi {2, 3} va ricostruito tenendo conto delle etichette di case multiple 1 2A mese!=1!=3 B C!=5 D!=7 E!=8 F!=10 G 3 ==1 ==3 ==5 ==7 ==8 ==10 ==12 mese!=12 H nel grafo successivo Ing. del SW: Esercitazione test scatola bianca. Marco Cadoli. Univ. La Sapienza. A.A

21 Obiettivo 3, passo 2: costruzione grafo (4) Il sottografo comprendente i nodi {3, 4} va ricostruito tenendo conto delle etichette di case multiple nel grafo precedente mese!=12 G H!=4!=6!=9 I J K!=11 5L ==4 ==6 ==9 ==11 4 Ing. del SW: Esercitazione test scatola bianca. Marco Cadoli. Univ. La Sapienza. A.A

22 Obiettivo 3: copertura delle condizioni (2) Le condizioni del programma sono identificate da alcuni degli archi nuovi introdotti con la ricostruzione del grafo (quelli uscenti dai nodi con outdegree > 1) Raffinamento dei passi 3 e 4: 3. verifica se i casi di test precedenti (C1-C4) coprano le condizioni; in caso affermativo, abbiamo terminato, in caso negativo, è necessario il passo successivo 4. riprogettazione dei casi di test Ing. del SW: Esercitazione test scatola bianca. Marco Cadoli. Univ. La Sapienza. A.A

23 Obiettivo 3, passo 3: verifica copertura Verifichiamo la copertura dei nuovi archi uscenti dai nodi L, M, N (introdotti con la ricostruzione del grafo) condizione L-7 L-M M-N M-6 N-6 N-7 C1 C2 C3 C4 almeno un caso NO NO Due condizioni non sono coperte Ing. del SW: Esercitazione test scatola bianca. Marco Cadoli. Univ. La Sapienza. A.A

24 Obiettivo 3, passo 3: verifica copertura (2) Verifichiamo la copertura dei nuovi archi uscenti dai nodi A, B, C, D, E, F, G, H (introdotti con la ricostruzione del grafo) condizione A-3 A-B B-3 B-C C-3 C-D D-3 D-E E-3 E-F F-3 F-G G-3 G-H C1 C2 C3 C4 almeno un caso NO NO NO NO NO NO Sei condizioni non sono coperte Ing. del SW: Esercitazione test scatola bianca. Marco Cadoli. Univ. La Sapienza. A.A

25 Obiettivo 3, passo 3: verifica copertura (3) Verifichiamo la copertura dei nuovi archi uscenti dai nodi H, I, J, K (introdotti con la ricostruzione del grafo) condizione G-H H-4 H-I I-4 I-J J-4 J-K K-4 K-5 C1 C2 C3 C4 almeno un caso NO NO NO Tre condizioni non sono coperte Ing. del SW: Esercitazione test scatola bianca. Marco Cadoli. Univ. La Sapienza. A.A

26 Obiettivo 3, passo 4 Per rendere più semplice il raggiungimento degli obiettivi 3 e 4, progettiamo casi di test per la copertura di tutti gli archi del grafo di controllo con rappresentazione delle condizioni tramite cammini opportuni. In altre parole, passiamo direttamente all obiettivo 5. Ing. del SW: Esercitazione test scatola bianca. Marco Cadoli. Univ. La Sapienza. A.A

27 Obiettivo 5: copertura tramite cammini Passi principali: 1. progettazione dei cammini ricoprenti e dei relativi casi di test 2. verifica della effettiva copertura Ing. del SW: Esercitazione test scatola bianca. Marco Cadoli. Univ. La Sapienza. A.A

28 Obiettivo 5, passo 1: progettazione cammini I cammini corrispondenti ai quattro casi di test visti in precedenza sono: variabili di input output cammino caso giorno mese anno previsto C /1/ B-C-D-E-F-G C /5/ B-C-D-E-F-G-H C /2/ B-C-D-E-F-G-H-I-J-K-L-M-N C /2/ B-C-D-E-F-G-H-I-J-K-L Per quanto riguarda la progettazione dei nuovi cammini, i criteri da prendere in considerazione sono i seguenti: 1. Per coprire i nuovi archi uscenti dai nodi A-K, dobbiamo prevedere un cammino per ognuno dei nove mesi non considerati in C1-C4. 2. Per coprire i nuovi archi uscenti dai nodi M ed N, dobbiamo prevedere un cammino per ognuna delle due tipologie di anno bisestile non considerate in C1-C4. Ing. del SW: Esercitazione test scatola bianca. Marco Cadoli. Univ. La Sapienza. A.A

29 Obiettivo 5, passo 1: progettazione cammini (2) Per il soddisfacimento dei due criteri esposti in precedenza, i cammini proposti sono i seguenti: variabili di input output cammino caso giorno mese anno previsto C /1/ A C /3/ A-B C /5/ A-B-C C /7/ A-B-C-D C /8/ A-B-C-D-E C /10/ A-B-C-D-E-F C /6/ A-B-C-D-E-F-G-H-I C /9/ A-B-C-D-E-F-G-H-I-J C /11/ A-B-C-D-E-F-G-H-I-J-K C /2/ A-B-C-D-E-F-G-H-I-J-K-L-M C /3/ A-B-C-D-E-F-G-H-I-J-K-L-M-N Ing. del SW: Esercitazione test scatola bianca. Marco Cadoli. Univ. La Sapienza. A.A

30 Obiettivo 5, passo 2: verifica copertura La verifica che i cammini/casi di test C1-C15 ricoprano tutti gli archi del grafo di controllo con rappresentazione delle condizioni viene lasciata per esercizio. Ing. del SW: Esercitazione test scatola bianca. Marco Cadoli. Univ. La Sapienza. A.A

31 Esercizi Progettare casi di test, utilizzando la metodologia vista, per i programmi descritti nel seguito. 1. Il programma Java per il calcolo del massimo comun divisore (cfr. esercizio 5 dei lucidi su Complessità ciclomatica ). 2. Il programma Java per la classificazione dei triangoli, nelle due versioni degli esercizi 11 e 12 dei lucidi su Complessità ciclomatica. 3. Un programma Java (da scrivere) che acquisisca da tastiera tre interi che rappresentano giorno, mese ed anno e determini se essi corrispondono effettivamente ad una data del calendario gregoriano (ovvero non precedente al 4 ottobre 1582). Ad esempio, 31, 4, 2000 e -2, 4, 2000 non corrispondono a date. Ing. del SW: Esercitazione test scatola bianca. Marco Cadoli. Univ. La Sapienza. A.A